DE19853262A1 - Regulation of the burner heating power in a gas-powered cooking or baking device - Google Patents
Regulation of the burner heating power in a gas-powered cooking or baking deviceInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zum Einstellen des einer Brennerdüse (2) eines gasbetriebenen Koch- oder Backgerätes durch eine Gaszuleitung (3) zugeführten, für eine gewünschte Brennerheizleistung erforderlichen Gasvolumenstromes (Q) und bei einem entsprechenden Koch- oder Backgerät, insbesondere einem Gasherd, einem Gaskochfeld, einer Gaskochmulde oder einem Gasbackofen, mit einem Brenner (1), dessen Düse (2) an eine Gaszuleitung (3) angeschlossen ist, und einem in der Gaszuleitung (3) angeordneten Gasventil (4) wird die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Einstellung des Gasvolumenstromes (Q) dadurch verbessert, daß der aktuelle Durchfluß (Ist-Meßwert) des Gases durch die Gaszuleitung (3) mittels einer Meßeinrichtung (6) erfaßt und mittels eines Reglers (7) und einer den Gasdurchfluß verändernden Stelleinrichtung (8) auf einen berechneten oder vorgegebenen, der gewünschten Brennerheizleistung entsprechenden Soll-Durchflußwert geregelt wird.In a method for setting the gas volume flow (Q) supplied to a burner nozzle (2) of a gas-operated cooking or baking device through a gas supply line (3) and required for a desired burner heating power, and in a corresponding cooking or baking device, in particular a gas stove, a gas hob, a gas hob or a gas oven, with a burner (1), the nozzle (2) of which is connected to a gas supply line (3), and a gas valve (4) arranged in the gas supply line (3), the accuracy and reproducibility of the setting of the gas volume flow ( Q) improved in that the current flow (actual measured value) of the gas through the gas supply line (3) is detected by means of a measuring device (6) and by means of a controller (7) and an adjusting device (8) which changes the gas flow to a calculated or predefined one , the desired flow rate corresponding to the desired burner heating power is regulated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen des einer Brennerdüse eines gasbetriebenen Koch- oder Backgerätes durch eine Gaszuleitung zugeführten, für eine gewünschte Brennerheizleistung erforderlichen Gasvolumenstromes und ein entsprechendes Koch- oder Backgerät, insbesondere einen Gasherd, ein Gas kochfeld, eine Gaskochmulde oder einen Gasbackofen, mit einem Brenner, dessen Düse an eine Gaszuleitung angeschlossen ist, und einem in der Gaszuleitung an geordneten Gasventil.The invention relates to a method for setting a burner nozzle gas-powered cooking or baking equipment supplied through a gas supply line for a desired burner heating power required gas volume flow and corresponding cooking or baking device, in particular a gas stove, a gas hob, a gas hob or a gas oven, with a burner, the Nozzle is connected to a gas supply line, and one in the gas supply line orderly gas valve.
Gebräuchliche gasbetriebene Koch- oder Backgeräte, beispielsweise Gasherde, Gaskochfelder, Gaskochmulden, Gasbacköfen, weisen einen oder mehrere Brenner auf, in denen Gas mit Luft vermischt und verbrannt wird. Als Brennstoff können Stadt- oder Erdgas, Flüssiggase (Butan, Propan) odervergaste Flüssigkeiten (z. B. Benzin, Spiritus) dienen, wobei sich die Gasarten in ihrem Verbrennungsverhalten und ihrem Brennwert unterscheiden. Das jeweils verwendete Gas wird einer Ver sorgungseinrichtung, z. B. einem Gasversorgungsleitungsnetz, einer Gasflasche, einem Gastank oder -behälter, entnommen und dem Brenner über eine Gaszulei tung zugeführt.Common gas-operated cooking or baking devices, for example gas stoves, Gas hobs, gas hobs, gas ovens, have one or more burners where gas is mixed with air and burned. Can use as fuel City or natural gas, liquid gases (butane, propane) or gasified liquids (e.g. Gasoline, alcohol) serve, the types of gas in their combustion behavior and distinguish their calorific value. The gas used is a Ver care facility, e.g. B. a gas supply line network, a gas bottle, removed from a gas tank or container and the burner via a gas supply tion fed.
Der Einspeisungsdruck des Gases gegenüber der Atmosphäre kann in Abhängig keit von dem verwendeten Gassystem (d. h. der Art der Versorgungseinrichtung und der Art des verwendeten Gases) unterschiedlich sein. Aber auch innerhalb eines Systems kann der Gasdruck um mehrere mbar absinken oder ansteigen.The feed pressure of the gas to the atmosphere can be dependent of the gas system used (i.e. the type of supply facility and the type of gas used). But also within one Systems, the gas pressure can drop or rise by several mbar.
Der Brenner weist eine Brennerdüse auf, die beim Betrieb des Brenners den maß geblichen, den ausströmenden Gasstrom begrenzenden Strömungswiderstand darstellt und somit den maximalen Gasvolumenstrom, d. h. die maximale Heizlei stung des Brenners, bestimmt.The burner has a burner nozzle which measures the size when the burner is in operation bleached flow resistance limiting the outflowing gas flow represents and thus the maximum gas volume flow, d. H. the maximum heating rate burner, determined.
Zum Einstellen der gewünschten Brennerheizleistung wird nach dem Stand der Technik ein manuell oder elektromotorisch betätigbares proportionales Gasventil verwendet. Die Vorgabe, wie die Ventilstellung verändert werden soll, erfolgt mittels eines Anwahlorgans, beispielsweise durch Verdrehen eines Einstellknopfes oder Anwahl an einem Bedienfeld. Durch teilweises Öffnen bzw. Schließen des Gasventils wird der Gasdurchfluß durch die Gaszuleitung (d. h. der Gasvolumen strom durch den Leitungsquerschnitt pro Zeiteinheit) verändert und damit die ge wünschte Brennerheizleistung eingestellt.To set the desired burner heating capacity, the Technology a proportional gas valve that can be operated manually or by an electric motor used. The specification of how the valve position should be changed is made using a selection element, for example by turning an adjustment knob or Selection on a control panel. By partially opening or closing the Gas valve is the gas flow through the gas supply line (i.e. the gas volume current through the cable cross-section per unit of time) and thus the ge desired burner heating power set.
Problematisch bei einem derartigen Gasventil ist, daß es eine Hysterese im Ein stellverhalten zeigt, d. h. daß der Gasdurchfluß bei gleicher Ventilstellung unter schiedlich ist in Abhängigkeit von der Länge des vorausgegangenen Verstellweges und der Richtung, in der das Ventil zum Einstellen des gewünschten Gasdurchflus ses betätigt (d. h. geöffnet bzw. geschlossen) wird. Darüber hinaus kann sich das Regelverhalten des Gasventils teilweise erheblich ändern, je nachdem, welche Gasart verwendet wird bzw. welcher Brennertyp an die Gaszuleitung angeschlossen ist. Die Brennertypen unterscheiden sich beispielsweise in ihrer maximalen Heizleistung, in ihrer Düsenkonfiguration etc. Aus diesem Grunde müssen in der Regel die Brennerdüse und andere Teile ausgetauscht werden, wenn das Koch- oder Backgerät mit einer anderen Gasart und/oder einem anderen Brennertyp be trieben werden soll.The problem with such a gas valve is that there is a hysteresis in the one behavior shows d. H. that the gas flow under the same valve position is different depending on the length of the previous adjustment and the direction in which the valve for setting the desired gas flow it is actuated (i.e. opened or closed). In addition, that can Change the control behavior of the gas valve considerably, depending on which one Gas type is used or which type of burner is connected to the gas supply line is. The burner types differ, for example, in their maximum Heating capacity, in their nozzle configuration etc. For this reason, in the As a rule, the burner nozzle and other parts must be replaced when the cooking or baking device with a different gas type and / or a different type of burner to be driven.
Aufgrund der Hysterese des Gasventils und Gasdruckschwankungen auf Seiten der Gasversorgungseinrichtung ist die Reproduzierbarkeit und Einstellgenauigkeit des Gasvolumenstromes sehr gering, wenn sich ein Benutzer des Koch- oder Backgeräts beim Einstellen der gewünschten Brennerheizleistung an einer dem Ventil zugeordneten Skala des Anwahlorganes orientiert. Mit Hilfe der Skala sind keine genau definierten Brennerheizleistungen anwählbar. Aus diesem Grunde achtet der Benutzer im allgemeinen nur flüchtig auf die Stellung des Anwahlorganes bzw. auf die Skala. Er verändert die Stellung des Ventils so lange, bis die ge wünschte Brennerheizleistung erreicht ist, wobei er sich im wesentlichen an der Flammengröße und/oder dem Koch- bzw. Backverhalten der jeweiligen Speise ori entiert. Due to the hysteresis of the gas valve and gas pressure fluctuations on the part of the Gas supply device is the reproducibility and setting accuracy of the Gas volume flow very low if a user of the cooking or Baking equipment when setting the desired burner heating power on one Valve-assigned scale of the selection organ. Using the scale are no precisely defined burner heating outputs can be selected. For this reason the user generally pays little attention to the position of the selection device or on the scale. It changes the position of the valve until the ge Desired burner heating capacity is reached, which is essentially the Flame size and / or the cooking or baking behavior of the respective dish ori dated.
Aus der DE 196 27 539 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, um den einer Brennerdüse zugeführten Gasstrom in Stufen einzustellen. Dazu sind in der Gaszuleitung mehrere Drosselelemente in Reihe bzw. parallel angeordnet. Zum Ein- und Ausschalten der Funktion der jeweiligen Drosselelemente sind binäre Schaltelemente vorgesehen, die den Gasstrom durch das Drosselelement ein- und ausschalten können. Durch entsprechende Kombination bestimmter Schaltelemente in ein- bzw. aus-Stellung wird eine abgestufte Reduktion des Gasstromes durchgeführt.From DE 196 27 539 A1 a method and a device are known to adjust the gas flow supplied to a burner nozzle in stages. These are in the gas supply line several throttle elements arranged in series or in parallel. To the Switching the function of the respective throttle elements on and off is binary Switching elements are provided which switch the gas flow through the throttle element can turn off. By appropriate combination of certain switching elements In the on or off position there is a gradual reduction in the gas flow carried out.
In der EP 0 562 538 A2 werden zum Einstellen und Konstanthalten eines einer gewünschten Brennerheizleistung entsprechenden Gasvolumenstromes ein Ver fahren und ein entsprechendes Gerät beschrieben. Bei diesen wird mittels eines Drucksensors der Druck des einer Brennerdüse zugeführten Gases gemessen und mittels eines Regelkreises auf einen vorbestimmten Wert gebracht bzw. auf diesem gehalten.In EP 0 562 538 A2 one is used to set and keep constant desired burner heating power corresponding gas volume flow a Ver drive and described a corresponding device. With these, a Pressure sensor measured the pressure of the gas supplied to a burner nozzle and brought to or on a predetermined value by means of a control loop held.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ein stellen des einer Brennerdüse eines gasbetriebenen Koch- oder Backgerätes durch eine Gaszuleitung zugeführten, für eine gewünschte Brennerheizleistung erforderlichen Gasvolumenstromes und ein entsprechendes Koch- oder Backgerät zur Verfügung zu stellen, mit dem bzw. bei dem die gewünschte Brennerheizlei stung in hohem Maße reproduzierbar und mit hoher Genauigkeit einstellbar ist. Nach weiteren Aspekten ist wünschenswert, daß das Verfahren und das Koch- oder Backgerät zuverlässig arbeiten und technisch unaufwendig realisierbar sind.The present invention has for its object a method for put through a burner nozzle of a gas-operated cooking or baking device a gas supply line, for a desired burner heating output required gas volume flow and a corresponding cooking or baking device to make available with which the desired burner heating element is highly reproducible and adjustable with high accuracy. In other aspects, it is desirable that the method and cooking or The baking device works reliably and is technically inexpensive to implement.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Einstellen des einer Brennerdüse eines gasbetriebenen Koch- oder Backgerätes durch eine Gaszuleitung zugeführ ten, für eine gewünschte Brennerheizleistung erforderlichen Gasvolumenstromes, bei welchem der aktuelle Durchfluß (Ist-Meßwert) des Gases durch die Gaszulei tung mittels einer Meßeinrichtung erfaßt und mittels eines Reglers und einer den Gasdurchfluß verändernden Stelleinrichtung auf einen berechneten oder vorgege benen, der gewünschten Brennerheizleistung entsprechenden Soll-Durchflußwert geregelt wird, gelöst. This task is accomplished with a method of adjusting a burner nozzle of a gas-powered cooking or baking device through a gas supply line gas flow required for a desired burner heating capacity, at which the current flow (actual measured value) of the gas through the gas supply device detected by means of a measuring device and by means of a controller and the Gas flow changing actuator on a calculated or pre- The desired flow rate corresponding to the desired burner heating capacity is resolved.
Bei der erfindungsgemäßen Durchflußregelung werden Gasdruckschwankungen in der Gaszuleitung und Ventil-Hystereseerscheinungen erfaßt und ausgeglichen. Somit wird bei Vorgabe einer gewünschten Brennerheizleistung der erforderliche, der Brennerdüse zuzuführende Gasvolumenstrom in hohem Maße reproduzierbar und mit hoher Genauigkeit eingestellt. Der Gasdurchfluß und damit die Brenner heizleistung können kontinuierlich oder in reproduzierbaren, definierten Stufen ge regelt werden. Auf diese Weise wird eine direkte, reproduzierbare Anwahl defi nierter Brennerheizleistungen bzw. Brennerheizleistungsstufen ermöglicht.In the flow control according to the invention, gas pressure fluctuations in the gas supply line and valve hysteresis phenomena detected and compensated. Thus, if a desired burner heating capacity is specified, the required the gas volume flow to be fed to the burner nozzle is highly reproducible and set with high accuracy. The gas flow and thus the burner heating output can be continuous or in reproducible, defined stages be regulated. In this way, a direct, reproducible selection is defi nier burner heating outputs or burner heating output levels.
Die gewünschte Brennerheizleistung wird von dem Benutzer mittels eines an dem Koch- oder Backgerät vorhandenen Anwahlorganes vorgegeben, und der entspre chende Durchfluß mittels eines Regelkreises eingestellt. Mit dem erfindungsge mäßen Verfahren ist es darüber hinaus wie bei elektrisch betriebenen Koch- oder Backgeräten möglich, mittels einer geeigneten Steuerschaltung, die die jeweils ein zustellende Brennerheizleistung vorgibt, Koch- oder Backprozesse automatisch zu steuern.The desired burner heating power is set by the user using a Cooking or baking device given existing selection organ, and the correspond The flow rate is set using a control loop. With the fiction It is also the same procedure as for electrically operated cooking or Baking devices possible, by means of a suitable control circuit, which each one burner heating power to be supplied automatically sets cooking or baking processes Taxes.
Die Durchflußmessung bzw. -regelung hat gegenüber der bekannten, oben be schriebenen Druckmessung bzw. -regelung den Vorteil, daß das von dem Brenner verbrauchte Gasvolumen direkt und nicht nur eine damit korrespondierende Größe erfaßt wird, was zu einer höheren Einstellgenauigkeit der Brennerheizleistung führt. Weiterhin ist vorteilhaft, daß bei der Durchflußmessung im Unterschied zu der Druckmessung ohne eine zusätzliche Maßnahme zugleich erfaßt wird, ob über haupt eine Gasströmung vorhanden ist. Auf diese Weise werden der Zustand der Düse und der Gaszuleitung überwacht; eine Fehlfunktion, z. B. eine Verstopfung der Düse, wird frühzeitig erkannt.The flow measurement or control has compared to the known, be above wrote pressure measurement or control the advantage that the burner used gas volume directly and not just a corresponding quantity is detected, which leads to a higher setting accuracy of the burner heating power. It is also advantageous that in the flow measurement in contrast to the Pressure measurement without an additional measure is detected at the same time whether over there is a gas flow at all. In this way, the state of the Nozzle and the gas supply line monitored; a malfunction, e.g. B. constipation Nozzle is recognized early.
Gegenüber dem aus der DE 196 27 539 A1 bekannten, oben beschriebenen Stand der Technik können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Druckschwan kungen in der Gaszuleitung ausgeglichen werden. Darüber hinaus ist das erfin dungsgemäße Verfahren mit einem geringeren konstruktiven Aufwand durchführ bar.Compared to the stand described above from DE 196 27 539 A1 Pressure swans can also be used in the art with the method according to the invention compensations in the gas supply line. It is also invented perform the method according to the invention with less design effort bar.
Grundsätzlich kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens jede Meßme thode eingesetzt werden, die geeignet ist, den Durchfluß genau und zuverlässig zu erfassen. In principle, any measuring instrument can be used in the process according to the invention be used method that is suitable to the flow accurately and reliably to capture.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Variante des Verfahrens mißt die Meßeinrichtung den Gasdurchfluß über die Erfassung einer in der Gaszuleitung auftretenden Druckdifferenz. Dieser Methode liegen die Gesetze strömender Flüssigkeiten zu grunde, die für strömende Gase ebenfalls anwendbar sind, solange die Strö mungsgeschwindigkeit deutlich unter der Schallgeschwindigkeit bleibt, d. h. die Gase als inkompressibel angesehen werden können, was bei einem gasbetriebe nen Koch- oder Backgerät der Fall ist. In einer Gasströmung existieren zwei im vor liegenden Fall relevante Druckarten: der quer zur Strömungsrichtung wirkende sta tische Druck und der in Strömungsrichtung wirkende Staudruck, deren Summe (Gesamtdruck) konstant ist (Gesetz von Bernoulli). Mit Hilfe einer geeigneten Meß anordnung kann beispielsweise durch eine entsprechende Differenzdruckmessung im strömenden Gas bzw. durch Erfassung einer Druckdifferenz zwischen ruhendem und strömendem Gas zuverlässig der Gasdurchfluß gemessen werden.According to a first advantageous variant of the method, the measuring device measures the gas flow through the detection of a occurring in the gas supply line Pressure difference. The laws of flowing liquids apply to this method reasons that are also applicable to flowing gases, as long as the currents speed remains clearly below the speed of sound, d. H. the Gases can be viewed as incompressible, which is what a gas company a cooking or baking device is the case. There are two in the gas flow relevant pressure types: the sta table pressure and the dynamic pressure acting in the flow direction, their sum (Total pressure) is constant (Bernoulli's law). With the help of a suitable measuring can be arranged, for example, by a corresponding differential pressure measurement in the flowing gas or by detecting a pressure difference between resting and flowing gas, the gas flow can be measured reliably.
In einer zweiten vorteilhaften Variante des Verfahrens mißt die Meßeinrichtung den Gasdurchfluß über eine Erfassung der Abkühlung eines in der Gaszuleitung ange ordneten - vorzugsweise beheizbaren - Temperatursensors.In a second advantageous variant of the method, the measuring device measures the Gas flow through a detection of cooling one in the gas supply line arranged - preferably heatable - temperature sensor.
Gemäß einer dritten vorteilhaften Variante des Verfahrens mißt die Meßeinrichtung den Gasdurchfluß über die Erfassung der Geschwindigkeit des in der Gaszuleitung strömenden Gases.According to a third advantageous variant of the method, the measuring device measures the gas flow through the detection of the speed of the gas supply line flowing gas.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Regler den Gasdurchfluß in Abhängigkeit von der Gasart und/oder von dem Bren nertyp regelt, indem er an die jeweils verwendete Gasart und/oder den jeweils ver wendeten Brennertyp angepaßt wird. Für die korrekte Durchflußregelung sind dem Regler entweder von dem Herstellungswerk mehrere Regeldatensätze vorgegeben, die jeweils den erforderlichen Durchfluß in Abhängigkeit von der Brenner heizleistung für eine Gasart und/oder einen Brennertyp beschreiben, oder es wird ein Regler verwendet, der den gewünschten Brennerheizleistungen entsprechende Soll-Durchflußwerte in Abhängigkeit von der Gasart und/oder dem Brennertyp be rechnet. Mit dem vorgegebenen oder berechneten Soll-Durchflußwert und dem gemessenen Ist-Meßwert ermittelt der Regler gasart- bzw. brennertypspezifische Stellgrößen, mit denen die Stelleinrichtung angesteuert wird. Auf diese Weise kann mit einer Brennerdüse, einem Regler und einer Stelleinrichtung der Durchfluß bei Verwendung unterschiedlicher Gasarten und/oder Brennertypen geregelt werden. Das Regelverfahren kann somit für unterschiedliche Brennertypen und/oder Gas arten innerhalb eines Koch- oder Backgerätes bzw. für unterschiedliche Gerätety pen eingesetzt werden. Die Anpassung des Reglers kann von Hand vorgenommen werden oder selbständig mit Hilfe geeigneter Sensoren erfolgen.According to an advantageous embodiment of the invention it is proposed that the Regulator the gas flow depending on the type of gas and / or the Bren regulates type by referring to the gas type used and / or the respective ver the burner type used is adapted. For the correct flow control are the Controller either predefined several control data records from the manufacturing plant, which each have the required flow rate depending on the burner Describe heating power for a gas type and / or a burner type, or it will uses a controller that corresponds to the desired burner heating output Target flow values depending on the gas type and / or the burner type be calculates. With the specified or calculated target flow value and the The controller determines the measured measured value specific to the gas type or burner type Control variables with which the control device is controlled. That way with a burner nozzle, a regulator and an actuator for the flow Use of different types of gas and / or types of burners can be regulated. The control method can therefore be used for different types of burners and / or gas types within a cooking or baking device or for different devices pen can be used. The controller can be adjusted manually be done independently or with the help of suitable sensors.
Umgebungsstörfaktoren, beispielsweise Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck etc., können die Thermodynamik der Verbrennungsreaktion des Gases beeinflus sen, was sich auf die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Einstellung des Gasvolumenstromes auswirkt. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfin dungsgemäßen Verfahrens wird daher vorgeschlagen, daß mindestens ein die Brennerheizleistung beeinflussender Umgebungsstörfaktor erfaßt und bei der Re gelung des Durchflusses berücksichtigt wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß das Verfahren auch in unterschiedlichen klimatischen Bereichen, bei einer Veränderung der Wetterlage usw. (d. h. bei orts- bzw. zeitabhängigen Änderungen der Umweltbedingungen) zuverlässig abläuft.Environmental disturbance factors, for example air temperature, air humidity, air pressure etc., can influence the thermodynamics of the combustion reaction of the gas sen, which affects the accuracy and reproducibility of the setting of the Gas volume flow affects. According to an advantageous development of the inventor The inventive method is therefore proposed that at least one die Burner heating power influencing environmental interference factor detected and at the Re flow rate is taken into account. In this way it is achieved that Process also in different climatic areas, in the event of a change the weather situation etc. (i.e. in the event of location or time-dependent changes in the Environmental conditions) runs reliably.
Die oben genannte Aufgabe wird ebenfalls durch ein Koch- oder Backgerät, insbe sondere einen Gasherd, ein Gaskochfeld, eine Gaskochmulde oder einen Gas backofen, mit einem Brenner, dessen Düse an eine Gaszuleitung angeschlossen ist, einem in der Gaszuleitung angeordneten Gasventil und einer Regelvorrichtung, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, gelöst. Dabei weist die Regelvorrichtung eine an die Gaszuleitung angeschlossene, den aktuellen Durchfluß (Ist-Meßwert) des Gases durch die Gaszuleitung erfassende Meßein richtung, einen Regler zum Vergleichen des Ist-Meßwertes mit einem vorbestimm ten, der gewünschten Brennerheizleistung entsprechenden Soll-Durchflußwert und zum Ermitteln einer Stellgröße sowie eine Stelleinrichtung zum Verändern des Gasdurchflusses durch die Gaszuleitung in Abhängigkeit von der zugeführten Stellgröße auf.The above task is also performed by a cooking or baking device in particular a gas stove, a gas hob, a gas hob or a gas oven, with a burner, the nozzle of which is connected to a gas supply line is a gas valve arranged in the gas feed line and a control device, in particular for performing the method according to the invention. Here the control device has a current one connected to the gas supply line Flow rate (actual measured value) of the gas through the measurement measuring the gas supply line direction, a controller for comparing the actual measured value with a predetermined ten, the desired flow rate value corresponding to the desired burner heating output and for determining a manipulated variable and an actuating device for changing the Gas flow through the gas supply line depending on the supplied Manipulated variable.
Durch das Vorsehen einer konstruktiv unaufwendigen Durchfluß-Regelvorrichtung ist der für eine gewünschte Brennerheizleistung erforderliche Gasvolumenstrom in hohem Maße reproduzierbar und mit hoher Genauigkeit einstellbar.Through the provision of a structurally uncomplicated flow control device is the gas volume flow in required for a desired burner heating capacity highly reproducible and adjustable with high accuracy.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Geräts umfaßt die Stelleinrichtung das in der Gaszuleitung angeordnete Gasventil. Auf diese Weise wird der konstruktive Aufwand der Regelvorrichtung reduziert. Alternativ könnte die Stelleinrichtung auch einen separaten, in der Gaszuleitung angeordneten, verän derbaren Strömungswiderstand aufweisen, der zusätzlich zu dem Gasventil vorge sehen ist. Das Gasventil ist vorzugsweise als kontinuierlich oder in vorbestimmten Stufen öffnen- oder schließbares Ventil, vorteilhafterweise als elektromotorisch, elektromagnetisch oder piezoelektrisch betriebenes Ventil, ausgebildet. Derartige Ventile arbeiten zuverlässig und lassen sich sehr genau einstellen.In a preferred embodiment of the device according to the invention, the Actuating device, the gas valve arranged in the gas supply line. In this way the design effort of the control device is reduced. Alternatively, the Actuating device also change a separate one arranged in the gas supply line derbaren flow resistance, which featured in addition to the gas valve see is. The gas valve is preferably continuous or predetermined Valve that can be opened or closed in stages, advantageously as an electric motor, electromagnetically or piezoelectrically operated valve. Such Valves work reliably and can be set very precisely.
Um das Koch- oder Backgerät wahlweise mit unterschiedlichen Gasarten und/oder verschiedenen Brennertypen betreiben zu können, weist die Regelvorrichtung vor zugsweise einen an die Regelung des Durchflusses bei unterschiedlichen Gasarten und/oder unterschiedlichen Brennertypen anpaßbaren Regler auf. Damit der Durchfluß gasart- bzw. brennertypabhängig regelbar ist, sind dem Regler von dem Herstellungswerk Regeldatensätze für unterschiedliche Gasarten und/oder Bren nertypen vorgegeben, oder es wird ein Reglertyp verwendet, der in Abhängigkeit von der jeweiligen Gasart und/oder dem jeweiligen Brennertyp die erforderlichen Größen, insbesondere Soll-Durchflußwert und Stellgröße, berechnet.Around the cooking or baking device with different gas types and / or The control device provides the ability to operate different types of burners preferably one to control the flow of different gas types and / or different burner types adaptable controller. So that Flow can be regulated depending on the type of gas or type of burner Production plant control data records for different types of gas and / or fuel predefined types, or a controller type is used that depends on the required gas type and / or burner type Variables, in particular target flow value and manipulated variable, are calculated.
Mit einem anpaßbaren Regler wird der Vorteil erzielt, daß bei einem Wechsel der Gasart und/oder des Brennertyps - der z. B. aufgrund eines Umzuges, einer Reise (z. B. Gaskochgerät in einem Campingbus) oder einer Nutzungsänderung (Verwendung eines Haushaltsgerätes in einer Großküche) nötig sein kann - keine arbeitsaufwendige Auswechslung der Brennerdüse und/oder von Teilen der Regel vorrichtung, z. B. Regler und/oder Stelleinrichtung, durch einen geschulten Kun dendiensttechniker erforderlich ist.With an adjustable controller, the advantage is achieved that when changing the Gas type and / or the type of burner - the z. B. due to a move, a trip (e.g. gas cooker in a camper) or a change in use (Use of a household appliance in a commercial kitchen) may be necessary - none labor-intensive replacement of the burner nozzle and / or parts of the rule device, e.g. B. regulator and / or actuator, by a trained Kun service technician is required.
Bei einer vorteilhaften, einen geringen konstruktiven Aufwand erfordernden Aus führungsform des erfindungsgemäßen Geräts wird der Regler manuell, beispiels weise durch Umlegen eines Schalters oder Setzen eines Jumpers, angepaßt, d. h. dem Regler wird der für Gasart und Brennertyp erforderliche Regeldatensatz vor gegeben. Die Anpassung kann im Herstellungswerk, durch einen Kundendienst techniker oder von dem Benutzer durchgeführt werden. Bei einer bevorzugten weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Geräts weist die Regelvor richtung einen die Zusammensetzung des Gases erfassenden, mit dem in der Gaszuleitung befindlichen Gas in Kontakt bringbaren Gassensor und/oder einen den Brennertyp erkennenden Brenner-Sensor auf. Der Gassensor ist beispielsweise in der Gaszuleitung oder einem Bypass angeordnet. Mittels der von den Sensoren erzeugten, dem Regler zugeführten Signale findet der Regler den richtigen Regeldatensatz bzw. berechnet die erforderlichen Größen. Bei dieser Ausführung ist die Gefahr einer Fehleinstellung des Reglers reduziert.With an advantageous, requiring little design effort Aus management form of the device according to the invention, the controller is manual, for example adjusted by flipping a switch or setting a jumper, d. H. The control data record required for the gas type and burner type is provided to the controller given. The adjustment can be made in the manufacturing plant, by a customer service technician or by the user. In a preferred one Another embodiment of the device according to the invention is provided by the rule direction to determine the composition of the gas with which in the Gas supply located gas contactable gas sensor and / or a the burner sensor recognizing the burner type. The gas sensor is for example arranged in the gas supply line or a bypass. By means of the sensors generated signals fed to the controller, the controller finds the correct one Standard data set or calculates the required sizes. In this version the risk of incorrect adjustment of the controller is reduced.
Um die Brennerheizleistung auch bei orts- bzw. zeitabhängigen Änderungen der Umweltbedingungen (z. B. Lufttemperatur, -feuchtigkeit, -druck) reproduzierbar und genau einstellen zu können, weist die Regelvorrichtung vorteilhafterweise einen Sensor auf, mit dem ein die Brennerheizleistung beeinflussender Umgebungsstör faktor erfaßbar ist. Vorteilhafterweise können mehrere Sensoren vorgesehen sein, um unterschiedliche Störfaktoren zu erfassen. Die erfaßten Störfaktoren werden von dem Regler bei der Durchflußregelung berücksichtigt, wodurch eine höhere Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Heizleistungseinstellung erzielt wird.To the burner heating capacity even with location or time-dependent changes in the Environmental conditions (e.g. air temperature, humidity, pressure) reproducible and To be able to set precisely, the control device advantageously has one Sensor with which an ambient disturbance influencing the burner heating power factor is detectable. A plurality of sensors can advantageously be provided, to capture different confounding factors. The detected confounding factors are taken into account by the controller in the flow control, resulting in a higher Accuracy and reproducibility of the heating power setting is achieved.
Die folgenden Ausführungsbeispiele der Erfindung lassen weitere vorteilhafte Merkmale und Besonderheiten erkennen, die anhand der schematischen Darstel lungen in den Zeichnungen im folgenden näher beschrieben und erläutert werden.The following exemplary embodiments of the invention leave further advantageous ones Recognize features and peculiarities based on the schematic diagram Lungs in the drawings are described and explained in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Prinzip-Skizze eines erfindungsgemäßen Gerätes, Fig. 1 shows a schematic diagram of a device according to the invention,
Fig. 2 eine erste Ausführung einer Durchfluß-Meßeinrichtung in schemati scher Darstellung, Fig. 2 shows a first embodiment of a flow-measuring device in schemati shear representation,
Fig. 3 eine zweite Ausführung einer Durchfluß-Meßeinrichtung in schemati scher Darstellung, Fig. 3 shows a second embodiment of a flow-measuring device in schemati shear representation,
Fig. 4 eine dritte Ausführung einer Durchfluß-Meßeinrichtung in schemati scher Darstellung, Fig. 4 shows a third embodiment of a flow-measuring device in schemati shear representation,
Fig. 5 eine vierte Ausführung einer Durchfluß-Meßeinrichtung in schemati scher Darstellung, Fig. 5 shows a fourth embodiment of a flow-measuring device in schemati shear representation,
Fig. 6 eine fünfte Ausführung einer Durchfluß-Meßeinrichtung in schemati scher Darstellung und Fig. 6 shows a fifth embodiment of a flow measuring device in a schematic representation and
Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Regelkreises zur erfindungsgemäßen Durchflußregelung. Fig. 7 is a block diagram of a control circuit for flow control according to the invention.
Fig. 1 zeigt einen beispielsweise in einen Gaskochherd eingebauten Brenner 1, dessen Düse 2 an eine Gaszuleitung 3 angeschlossen ist, die von einer Gasver sorgungseinrichtung versorgt wird. In der Gaszuleitung 3 ist ein Gasventil 4 ange ordnet, um einen der Brennerdüse 2 zugeführten Gasvolumenstrom Q zu verän dern. Ferner ist eine Regelvorrichtung 5 zu erkennen. Fig. 1 shows an example built into a gas stove burner 1 , the nozzle 2 is connected to a gas supply line 3, which is supplied by a Gasver supply device. In the gas supply line 3 , a gas valve 4 is arranged to change a gas volume flow Q supplied to the burner nozzle 2 . A control device 5 can also be seen.
Die Regelvorrichtung 5 umfaßt eine an die Gaszuleitung 3 angeschlossene, den aktuellen Durchfluß (Ist-Meßwert) des Gases durch die Gaszuleitung 3 erfassende Meßeinrichtung 6, die hierfür einen geeigneten Durchflußsensor aufweist. Als Durchflußsensor kann grundsätzlich jeder Sensor dienen, mit dem eine von der Strömung des Gases abhängige Größe meßbar ist. Die Durchfluß-Meßeinrichtung 6 wird weiter unten anhand der Fig. 2 bis 6 detaillierter beschrieben.The control device 5 comprises a device connected to the gas feed line 3, the current flow (actual measurement value) of the gas through the gas feed line 3 detected measuring device 6, which for this purpose has a suitable flow sensor. Basically any sensor can be used as a flow sensor, with which a variable dependent on the flow of the gas can be measured. The flow measuring device 6 is described in more detail below with reference to FIGS . 2 to 6.
Ferner weist die Regelvorrichtung 5 einen Regler 7 zum Vergleichen des Ist-Meß wertes mit einem vorbestimmten, der gewünschten Brennerheizleistung entspre chenden Soll-Durchflußwert und zum Ermitteln einer Stellgröße auf. Im Rahmen der Erfindung kann grundsätzlich jeder Regler eingesetzt werden, der geeignet ist, den Gasdurchfluß mit hoher Genauigkeit auf einen Soll-Durchflußwert einzuregeln. Beispielsweise kann ein Regler verwendet werden, der einen Mikroprozessor und einen nichtflüchtigen Speicher (z. B. ROM, PROM oder EPROM) aufweist, wobei in dem Speicher ein Regeldatensatz gespeichert ist, in dem vorgegebenen Brenner heizleistungen entsprechende Soll-Gasdurchflußwerte zugeordnet sind; der Re geldatensatz beschreibt also den Soll-Gasdurchfluß in Abhängigkeit von der Bren nerheizleistung (Regelkurve) für die verwendete Gasart und den an die Gaszulei tung angeschlossenen Brennertyp.Furthermore, the control device 5 has a controller 7 for comparing the actual measured value with a predetermined target flow value corresponding to the desired burner heating power and for determining a manipulated variable. In principle, any regulator can be used within the scope of the invention which is suitable for regulating the gas flow to a desired flow value with high accuracy. For example, a controller can be used which has a microprocessor and a non-volatile memory (for example ROM, PROM or EPROM), a control data record being stored in the memory in which predetermined burner outputs are assigned corresponding target gas flow values; the re-data set thus describes the target gas flow as a function of the burner heating power (control curve) for the type of gas used and the type of burner connected to the gas supply line.
Darüber hinaus ist eine Stelleinrichtung 8 zum Verändern des Gasdurchflusses durch die Gaszuleitung 3 in Abhängigkeit von der zugeführten Stellgröße ein Be standteil der Regelvorrichtung 5. Die Stelleinrichtung 8 umfaßt das in der Gaszu leitung angeordnete elektromotorische Gasventil 4 und einen elektrischen Stell motor 10 als Stellantrieb 9. Dieser wird von dem Regler 7 mit der Stellgröße ange steuert und öffnet oder schließt das Gasventil 4 entsprechend.In addition, an actuating device 8 for changing the gas flow through the gas supply line 3 as a function of the actuating variable supplied is part of the control device 5 . The actuator 8 includes the arranged in the Gaszu line electromotive gas valve 4 and an electric actuator motor 10 as an actuator 9th This is controlled by the controller 7 with the manipulated variable and opens or closes the gas valve 4 accordingly.
Durch Betätigen eines Anwahlorganes 12 des Koch- oder Backgerätes, das den Sollwertgeber der Regelvorrichtung 5 bildet, sind dem Regler 7 gewünschte Bren nerheizleistungen (Führungsgrößen) vorgebbar. Die Anwahl der gewünschten Heizleistung kann dabei konventionell über einen Einstellknopf oder über ein Be dienfeld mit Stufenanwahl durchgeführt werden.By pressing a selection element 12 of the cooking or baking device, which forms the setpoint generator of the control device 5 , the desired burner heat outputs (reference variables) can be predetermined for the controller 7 . The desired heating output can be selected conventionally using a setting button or a control panel with level selection.
Nicht dargestellt sind die üblichen Sicherheitselemente, die beim Erlöschen der Flamme den Gasvolumenstrom Q unterbrechen.The usual security elements are not shown, which when the Flame interrupt gas flow Q.
In den Fig. 2 bis 6 sind verschiedene Ausführungen einer Durchfluß-Meßein richtung 6 schematisch dargestellt.In Figs. 2 to 6 show various embodiments are a flow MESSEIN device 6 shown schematically.
Die in den Fig. 2, 3 und 6 zu erkennende Meßeinrichtung 6 ist jeweils derart ausgebildet, daß eine strömungsbedingte Druckdifferenz in der Gaszuleitung 3 er faßbar ist. Dazu weist die Gaszuleitung 3 in der in Fig. 2 zu erkennenden Ausfüh rung eine Strömungsquerschnittsverengung 11 auf, ist also als Venturi-Rohr aus gebildet. Die Meßeinrichtung 6 weist einen Differenzdrucksensor 13 auf, der in einer an sich bekannten Weise eine Differenz des statischen Drucks zwischen zwei Meßstellen A und B mit unterschiedlichen Strömungsquerschnitten mißt. Die Strö mungsquerschnittsverengung 11 kann auch in einer anderen Form realisiert sein, z. B. als in der Gaszuleitung 3 eingebaute Düse oder Blende. Bei der in Fig. 3 dar gestellten Ausführung wird an der Meßstelle A' der Gesamtdruck bei geschlosse nem Gasventil 4 gemessen. Bei einem entsprechend der Vorgabe des Regelkreises geöffneten Gasventil 4 wird an der Meßstelle B' der statische Druck gemessen. Durch Erfassung der Differenz - die Differenz entspricht dem Staudruck - ist der Gasdurchfluß meßbar. Die Ausführung in Fig. 6 zeigt eine Meßanordnung nach dem Staudruckprinzip (Prandtlsches Staurohr). Ein Differenzdrucksensor 13 der Meßeinrichtung 6 erfaßt hier die Differenz zwischen dem Gesamtdruck an der Meßstelle A'' und dem statischen Druck an der Meßstelle B'', also den Staudruck. Über die Erfassung des Staudrucks ist der Gasdurchfluß meßbar. Selbstverständ lich sind weitere an sich bekannte Meßanordnungen zum Messen von Gasdruck differenzen im Rahmen der Erfindung einsetzbar. In Figs. 2, 3 and 6 to be recognized measuring device 6 is in each case formed such that a flow-induced pressure difference in the gas supply line 3 it is grasped. For this purpose, the gas supply line 3 in the embodiment shown in FIG. 2 has a flow cross-sectional constriction 11 , that is to say it is formed as a Venturi tube. The measuring device 6 has a differential pressure sensor 13 , which measures in a manner known per se a difference in the static pressure between two measuring points A and B with different flow cross sections. The flow cross-sectional constriction 11 can also be realized in another form, for. B. as a built in the gas supply line 3 nozzle or orifice. In the embodiment shown in FIG. 3, the total pressure at closed gas valve 4 is measured at measuring point A '. When the gas valve 4 is opened in accordance with the specification of the control loop, the static pressure is measured at the measuring point B '. By detecting the difference - the difference corresponds to the dynamic pressure - the gas flow can be measured. The embodiment in FIG. 6 shows a measuring arrangement based on the dynamic pressure principle (Prandtlian pitot tube). A differential pressure sensor 13 of the measuring device 6 detects the difference between the total pressure at measuring point A ″ and the static pressure at measuring point B ″, that is to say the dynamic pressure. The gas flow can be measured by recording the dynamic pressure. Of course, other known measuring arrangements for measuring gas pressure differences can be used within the scope of the invention.
Die Meßeinrichtung 6 in Fig. 4 weist einen in der Gaszuleitung 3 angeordneten Temperatursensor 14 auf, bei dem es sich beispielsweise um ein Kaltleiterelement handelt, dessen Widerstand sich in Abhängigkeit von seiner Temperatur ändert. Der Temperatursensor 14 wird von einer nicht dargestellten Heizeinheit erwärmt. Das über seine Oberfläche strömende Gas kühlt ihn um so stärker ab, je größer der Durchfluß ist. Über die Erfassung des Sensorwiderstandes wird die Abkühlung des Temperatursensors 14 und damit der Gasdurchfluß gemessen. Alternativ könnte der erwärmte Temperatursensor 14 von der Heizeinheit auf einer konstanten Temperatur gehalten und über den dafür benötigten Energieverbrauch der Durchfluß erfaßt werden. Der Temperatursensor 14 kann selbstverständlich auch auf eine andere Art und Weise angeordnet sein, beispielsweise in einem Bypass der Gaszuleitung 3.The measuring device 6 in FIG. 4 has a temperature sensor 14 arranged in the gas supply line 3 , which is, for example, a PTC thermistor element, the resistance of which changes as a function of its temperature. The temperature sensor 14 is heated by a heating unit, not shown. The gas flowing over its surface cools it down the more the larger the flow. The cooling of the temperature sensor 14 and thus the gas flow is measured via the detection of the sensor resistance. Alternatively, the heated temperature sensor 14 could be kept at a constant temperature by the heating unit and the flow rate could be detected via the energy consumption required for this. The temperature sensor 14 can of course also be arranged in a different way, for example in a bypass of the gas supply line 3 .
Die in Fig. 5 zu erkennende Meßeinrichtung 6 weist in der Gaszuleitung 3 ein Ge schwindigkeitsmeßelement 15 auf. Bei diesem handelt es sich beispielsweise um ein Flügelrad, das von dem strömenden Gas in Drehung versetzt wird. Der Strö mungsquerschnitt an der Meßstelle ist bekannt. Über die Messung der Drehfre quenz wird die Strömungsgeschwindigkeit und damit der Durchfluß erfaßt. Alterna tiv könnte das Geschwindigkeitsmeßelement 15 beispielsweise als quer zur Strö mungsrichtung angeordnetes Strömungsplättchen ausgebildet sein, dessen strö mungsbedingte, durchflußabhängige Auslenkung von der Meßeinrichtung 6 erfaßt wird. Das Geschwindigkeitsmeßelement 15 kann auch in einem Bypass der Gas zuleitung 3 oder auf eine andere Art und Weise angeordnet sein.The measuring device 6 to be recognized in FIG. 5 has a speed measuring element 15 in the gas feed line 3 . This is, for example, an impeller that is set in rotation by the flowing gas. The flow cross-section at the measuring point is known. By measuring the frequency of rotation, the flow velocity and thus the flow rate are detected. Alternatively, the speed measuring element 15 could be designed, for example, as a flow plate arranged transversely to the direction of flow, the flow-related, flow-dependent deflection of which is detected by the measuring device 6 . The speed measuring element 15 can also be arranged in a bypass of the gas supply line 3 or in another way.
Neben den beschriebenen Ausführungen können im Rahmen der Erfindung auch andere bekannte Durchflußmeßanordnungen eingesetzt werden, z. B. Schwebe körper-Durchflußmesser, Gasvolumenzähler etc.In addition to the described embodiments, can also within the scope of the invention other known flow measuring arrangements are used, e.g. B. Hover body flow meter, gas volume meter etc.
Fig. 7 beschreibt den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Durchfluß (Ist-Meßwert) des der Brennerdüse 2 bei einer bestimmten Stellung des Gasventils 4 der Stelleinrichtung 8 zugeführten Gases wird von der Meßeinrichtung 6 gemes sen und in ein entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt, das dem Regler 7 zugeführt wird. Über das Anwahlorgan 12 ist dem Regler 7 ein einzuregelnder Soll- Durchflußwert, d. h. die gewünschte Brennerheizleistung (Führungsgröße) vor gegeben. Der Regler 7 vergleicht den Ist-Meßwert mit dem vorgegebenen Soll- Durchflußwert. Weichen die Werte voneinander ab, wird aus der Abweichung eine Stellgröße gebildet, die dem Stellmotor 10 der Stelleinrichtung 8 zugeführt wird. Dieser verstellt das Gasventil 4 entsprechend der Stellgröße, wodurch der Gas durchfluß durch die Gaszuleitung 3 verändert wird. Fig. 7 describes the sequence of the inventive method. The flow (actual measured value) of the gas supplied to the burner nozzle 2 at a certain position of the gas valve 4 of the actuating device 8 is measured by the measuring device 6 and converted into a corresponding electrical signal which is fed to the controller 7 . Via the selection element 12 , the controller 7 is given a set flow value to be regulated, ie the desired burner heating power (reference variable) before. The controller 7 compares the actual measured value with the predetermined target flow value. If the values differ from one another, a manipulated variable is formed from the deviation and is supplied to the servomotor 10 of the actuating device 8 . This adjusts the gas valve 4 according to the manipulated variable, whereby the gas flow through the gas supply line 3 is changed.
Auf die Regelstrecke 16, die die gesamte Gaszuleitung 3 innerhalb des Koch- oder Backgerätes einschließlich der Brennerdüse 2 umfaßt, wirken durch Pfeile symbo lisierte Störgrößen 17 (Gasdruckschwankungen, Ventil-Hysterese etc.) ein. Diese werden bei der Durchflußmessung erfaßt und durch den Regelkreis ausgeglichen. Wenn beispielsweise der Gasdruck in der Gaszuleitung 3 sinkt oder sich die Bren nerdüse 2 allmählich zusetzt, wird bei gleich bleibender Ventilstellung ein entspre chend niedrigerer Gasdurchfluß gemessen, was zur Folge hat, daß das Gasventil 4 über den Regelkreis entsprechend weiter geöffnet wird, um den für die gewünschte Brennerheizleistung erforderlichen Soll-Durchflußwert einzustellen.On the controlled system 16 , which includes the entire gas supply line 3 within the cooking or baking device including the burner nozzle 2 , symbolized interference variables 17 (gas pressure fluctuations, valve hysteresis, etc.) act by arrows. These are recorded during the flow measurement and compensated for by the control loop. If, for example, the gas pressure in the gas supply line 3 drops or the fuel nozzle 2 gradually becomes clogged, a correspondingly lower gas flow is measured while the valve position remains the same, with the result that the gas valve 4 is correspondingly opened further via the control loop, in order for set the desired burner heating power required flow rate.
Wenn die gewünschte Brennerheizleistung geändert werden soll, wird dem Regler 7 über das Anwahlorgan 12 ein neuer Soll-Durchflußwert vorgegeben und der Durchfluß durch die Gaszuleitung 3 entsprechend eingeregelt.If the desired burner heating power is to be changed, the controller 7 is given a new target flow value via the selection element 12 and the flow through the gas supply line 3 is adjusted accordingly.
Bei dem Verfahren wird zugleich die Funktionsfähigkeit der Brennerdüse 2 über wacht. Wenn sich diese zugesetzt hat, ist kein Durchfluß meßbar, was mittels einer geeigneten Schaltung beispielsweise zu einer automatischen Abschaltung des Koch- oder Backgeräts führen kann.In the process, the operability of the burner nozzle 2 is also monitored. If this has clogged, no flow can be measured, which can lead, for example, to an automatic shutdown of the cooking or baking device by means of a suitable circuit.
Durch die Durchfluß-Regelvorrichtung ist der für eine gewünschte Brennerheizleis tung erforderliche Gasvolumenstrom Q mittels bekannter und handelsüblicher Bauteile in hohem Maße reproduzierbar und mit hoher Genauigkeit einstellbar. Da durch wird ein elektronisch gesteuertes, gasbetriebenes Gerät mit kontinuierlicher Anwahl definierter Heizleistungen oder mit Anwahl definierter Heizleistungsstufen (z. B. Stufen von 0 bis 9) geschaffen, wie es der Benutzer bei elektrisch betriebenen Koch- oder Backgeräten gewohnt ist. In dem Brenner werden durch die Durchflußregelung definierte, reproduzierbare Gas/Luft-Gemische erzeugt. Es ist somit möglich, auch mit einem nicht maximalen Gasvolumenstrom ein zündfähiges Gas/Luft-Gemisch einzustellen. Dadurch wird die Gaszündung verbessert. The flow control device is the one for a desired burner heating track device required gas volume flow Q by means of known and commercially available Components are highly reproducible and adjustable with high accuracy. There is an electronically controlled, gas powered device with continuous Selection of defined heating outputs or with selection of defined heating output levels (e.g. levels from 0 to 9) created as the user does with electrically powered Cooking or baking equipment is used. In the burner are through the Flow control generates defined, reproducible gas / air mixtures. It is This makes it possible to ignite even with a gas flow that is not maximum Adjust gas / air mixture. This improves gas ignition.
11
Brenner
burner
22nd
Brennerdüse
Burner nozzle
33rd
Gaszuleitung
Gas supply
44th
Gasventil
Gas valve
55
Regelvorrichtung
Control device
66
Meßeinrichtung
Measuring device
77
Regler
Regulator
88th
Stelleinrichtung
Actuator
99
Stellantrieb
Actuator
1010th
Stellmotor
Servomotor
1111
Strömungsquerschnittsverengung
Flow cross-section constriction
1212th
Anwahlorgan
Election organ
1313
Differenzdrucksensor
Differential pressure sensor
1414
Temperatursensor
Temperature sensor
1515
Geschwindigkeitsmeßelement
Speed measuring element
1616
Regelstrecke
Controlled system
1717th
Störgröße
Q Gasvolumenstrom
A, B Meßstellen
A', B' Meßstellen
A'', B'' Meßstellen
Disturbance variable
Q gas volume flow
A, B measuring points
A ', B' measuring points
A '', B '' measuring points
Claims (16)
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|---|---|---|---|
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| EP99122259A EP1002999A3 (en) | 1998-11-18 | 1999-11-08 | Control of the burner heating power with a gas fuelled range or stove |
| US09/443,554 US6287108B1 (en) | 1998-11-18 | 1999-11-18 | Control of the burner heat output in a gas-operated cooking or baking appliance |
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|---|---|---|---|
| DE19853262A DE19853262A1 (en) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | Regulation of the burner heating power in a gas-powered cooking or baking device |
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| DE19853262A Ceased DE19853262A1 (en) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | Regulation of the burner heating power in a gas-powered cooking or baking device |
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|---|---|
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| EP (1) | EP1002999A3 (en) |
| DE (1) | DE19853262A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10037234A1 (en) * | 2000-07-31 | 2002-02-21 | Rational Ag | Combustion system for a cooking device and cooking device with such a combustion system |
| DE102011006736A1 (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-04 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Method for controlling gas burner of household cooking appliance e.g. gas oven, involves operating gas burner with predefined power in minimum predetermined power stage, and adjusting gas burner to predefined power in maximum power stage |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10031667C5 (en) * | 2000-06-29 | 2007-02-15 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Oven with an oven lighting and method for controlling an oven lighting |
| US7467639B2 (en) | 2003-03-28 | 2008-12-23 | General Electric Company | Systems and methods for controlling gas flow |
| DE10322217B4 (en) * | 2003-05-16 | 2005-03-10 | Miele & Cie | Adjustment device for a gas cooking appliance and gas cooking appliance |
| DE502004010528D1 (en) * | 2003-09-25 | 2010-01-28 | Bsh Bosch Siemens Hausgeraete | BOILING POINT |
| US20050221243A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-06 | Najewicz David J | Enhanced burner performance gas range system and method |
| DE102004018057B4 (en) * | 2004-04-08 | 2008-11-20 | Karl Dungs Gmbh & Co. Kg | Gas valve arrangement with delayed gas release |
| US20060000467A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-05 | Hibshman Joell R Ii | Gas cooking burner with enhanced air entrainment and system and method incorporating same |
| DE102007014472B3 (en) * | 2007-03-22 | 2008-10-23 | Rational Ag | Method for operating pore burner of foodstuff treatment device, involves producing dynamic pressure by compressor, where operating parameter of pore burner is adjusted and changed according to characteristic size of porous matrix |
| US8678345B2 (en) | 2007-05-22 | 2014-03-25 | Mike Gum | Variable orifice gas flow modulating valve |
| US8028968B2 (en) * | 2007-05-22 | 2011-10-04 | Mike Gum | Variable orifice gas flow modulating valve |
| KR100936155B1 (en) * | 2007-12-05 | 2010-01-12 | 엘지전자 주식회사 | Nozzle assembly and cooker including the same |
| US8863734B2 (en) * | 2008-12-01 | 2014-10-21 | General Electric Company | Gas grill |
| DE102009014570A1 (en) * | 2009-03-17 | 2010-09-23 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Method for controlling a hotplate of a gas range as well as device |
| DE102009048405A1 (en) * | 2009-10-06 | 2011-04-07 | Honeywell Technologies S.A.R.L. | Control device for gas burners |
| US8475162B2 (en) * | 2009-11-30 | 2013-07-02 | Whirlpool Corporation | Smart gas burner system for cooking appliance |
| US8469019B2 (en) * | 2009-11-30 | 2013-06-25 | Whirlpool Corporation | Method and apparatus for providing ultra low gas burner performance for a cooking appliance |
| US9194588B2 (en) | 2011-07-27 | 2015-11-24 | General Electric Company | Appliance airflow detection using differential heating of electronic devices |
| US9267700B2 (en) | 2011-08-04 | 2016-02-23 | General Electric Company | Appliance airflow detection using differential pressure sensing |
| WO2020112981A1 (en) | 2018-11-29 | 2020-06-04 | Broan-Nutone Llc | Smart indoor air venting system |
| US12203653B2 (en) * | 2019-05-28 | 2025-01-21 | Tekelek Australia Pty Ltd | Gas burner for cooking appliances |
| CN115493165B (en) * | 2022-08-26 | 2025-08-15 | 艾沃(深圳)智能环境科技有限公司 | Gas appliance and control method thereof |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4585161A (en) * | 1984-04-27 | 1986-04-29 | Tokyo Gas Company Ltd. | Air fuel ratio control system for furnace |
| EP0562538A2 (en) * | 1992-03-26 | 1993-09-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gas burning apparatus |
| WO1997021960A1 (en) * | 1995-12-11 | 1997-06-19 | Advanced Products Pty. Ltd. | Gas flow control assembly, gas cock and gas flow manifold |
| DE19627539A1 (en) * | 1996-07-09 | 1998-01-15 | Gaggenau Werke | Method and device for controlling the flame size of gas-operated cooking or baking devices |
| DE19748570A1 (en) * | 1997-11-04 | 1999-05-06 | Miele & Cie | Gas-heated device with a device for regulating the heating operation |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2442145A (en) * | 1946-06-03 | 1948-05-25 | Gen Controls Co | Photoelectric regulating and safety burner control system |
| US3862644A (en) * | 1973-07-12 | 1975-01-28 | United Aircraft Corp | Flow control |
| US4111637A (en) * | 1977-03-10 | 1978-09-05 | Phillips Petroleum Company | Control system for plurality of gas supplies |
| DE2804850C2 (en) * | 1978-02-04 | 1983-11-17 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Device for measuring the flow rate of gases |
| US4250553A (en) * | 1979-03-05 | 1981-02-10 | The Perkin-Elmer Corporation | Fluid flow measurement system |
| DE3127081C2 (en) * | 1981-07-09 | 1985-01-24 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Device for measuring the flow rate of gases and liquids |
| US4457291A (en) * | 1982-08-11 | 1984-07-03 | Lincoln Manufacturing Company, Inc. | Power burner system for a food preparation oven |
| SU1126775A1 (en) * | 1982-09-17 | 1984-11-30 | Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии | Method of controlling masout feed to burning |
| US4654813A (en) * | 1984-03-09 | 1987-03-31 | Southern Gas Association | Electronic square root error indicator |
| US4930488A (en) * | 1988-08-18 | 1990-06-05 | Gas Research Institute | Processor-controlled gas appliances and microprocessor-actuated valves for use therein |
| US5241463A (en) * | 1989-06-05 | 1993-08-31 | White Consolidated Industries, Inc. | Control system for gas burners |
| US5146941A (en) * | 1991-09-12 | 1992-09-15 | Unitech Development Corp. | High turndown mass flow control system for regulating gas flow to a variable pressure system |
| JP2931525B2 (en) * | 1994-07-29 | 1999-08-09 | リンナイ株式会社 | Combustion equipment |
| JPH08249070A (en) * | 1995-03-08 | 1996-09-27 | Daishin Kogyo Kenkyusho:Kk | Gas flow rate controller |
| IT1277535B1 (en) * | 1995-09-01 | 1997-11-11 | Whirlpool Italia S P A | SYSTEM FOR THE AUTOMATIC SEARCH OF THE MINIMUM OUTPUT POWER FROM ATMOSPHERIC GAS BURNERS |
| DE19713668A1 (en) * | 1997-04-02 | 1998-10-08 | Wagner Int | Device and method for measuring and regulating the flow of a fluid |
-
1998
- 1998-11-18 DE DE19853262A patent/DE19853262A1/en not_active Ceased
-
1999
- 1999-11-08 EP EP99122259A patent/EP1002999A3/en not_active Withdrawn
- 1999-11-18 US US09/443,554 patent/US6287108B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4585161A (en) * | 1984-04-27 | 1986-04-29 | Tokyo Gas Company Ltd. | Air fuel ratio control system for furnace |
| EP0562538A2 (en) * | 1992-03-26 | 1993-09-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gas burning apparatus |
| WO1997021960A1 (en) * | 1995-12-11 | 1997-06-19 | Advanced Products Pty. Ltd. | Gas flow control assembly, gas cock and gas flow manifold |
| DE19627539A1 (en) * | 1996-07-09 | 1998-01-15 | Gaggenau Werke | Method and device for controlling the flame size of gas-operated cooking or baking devices |
| DE19748570A1 (en) * | 1997-11-04 | 1999-05-06 | Miele & Cie | Gas-heated device with a device for regulating the heating operation |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Regelungstechnik, VDI Verlag GmbH, Wuppertal, Berlin, 1954, S.165 * |
| STROHRMANN,Günther: atp-Marktanalyse Durchfluß- und Mengenmeßtechnik (Teil 1). In: atp - Automatisierungstechnische Praxis 36, 1994, 7, S.9-29 * |
| STROHRMANN,Günther: atp-Marktanalyse Durchfluß- und Mengenmeßtechnik (Teil 2). In: atp - Automatisierungstechnische Praxis 36, 1994, 8, S.38-55 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10037234A1 (en) * | 2000-07-31 | 2002-02-21 | Rational Ag | Combustion system for a cooking device and cooking device with such a combustion system |
| DE102011006736A1 (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-04 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Method for controlling gas burner of household cooking appliance e.g. gas oven, involves operating gas burner with predefined power in minimum predetermined power stage, and adjusting gas burner to predefined power in maximum power stage |
| DE102011006736B4 (en) * | 2011-04-04 | 2015-05-28 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Method for controlling a gas burner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6287108B1 (en) | 2001-09-11 |
| EP1002999A3 (en) | 2003-01-15 |
| EP1002999A2 (en) | 2000-05-24 |
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